山西省高速公路團霧影響路段分級評價研究

牛彥峰，劉艷強，戎 浩

（1.山西交通控股集團有限公司，山西 太原 030006；2.山西省交通科技研發有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

團霧，氣象用語稱之為輻射霧，是受局部地區微氣候環境影響，在大霧中數十米到上百米的局部范圍內，出現的更“濃”、能見度更低的霧。高速公路團霧路段一般范圍不大，但具有積聚時間長、易飄移等特點，常常導致車輛駕駛人員能見度突然降低，極易引發交通事故，嚴重威脅人民群眾的生命財產安全。此外，團霧造成的低能見度，通常需要關閉團霧區域內的交通，或是降低該區域內車速，從而嚴重影響高速公路的正常通行[1-2]。

1 山西省高速公路團霧路段特征

山西省地處中緯度地帶的內陸山區，屬溫帶大陸性季風氣候，四季分明、雨熱同步，晝夜溫差較大，冷暖空氣交替頻繁，使得團霧產生的頻率大大提升。與此同時，省內大量重載車輛排放的尾氣中含有較多的碳氫化合物、水汽、細小顆粒等各種化學物質，加之省內環境空氣質量較差，大量的灰塵會被高速行駛的車輛一并帶起，引發近地層氣流的運動，從而形成團霧在高速公路上的帶狀分布[3]。根據山西公安交警網2018 年11 月26 日發布的“秋冬季全省高速公路團霧地圖”，山西省2018 年年均發生3 次以上團霧的高速公路路段共153 處、1 233 km，其中20次以上 6 處、41 km；15 次以上 17 處、104 km。

可見，山西省內高速公路易發團霧路段數量較多，加之省內地形、地質條件復雜，使得高速公路由團霧引發的交通事故逐年增加。因此，必須建立有效的高速公路團霧路段車輛安全行駛保障措施，從而降低團霧天氣對高速公路交通安全的影響，減少團霧引發的高速公路交通事故數量。然而，山西省高速公路運營管理經費有限，只有建立科學合理的高速公路團霧影響路段分級評價方法，才能對有限的經費資源進行合理配置和利用，以取得團霧路段最佳的安全處置效果[4]。

2 團霧影響路段風險判定指標

依據收集到的全省高速公路各路段團霧發生頻率的基本信息，結合已有的高速公路團霧判據和專家經驗知識，提出團霧影響路段風險的判定指標，并建立單項評價和綜合評價相結合的評價體系，可為團霧預警和車輛安全行駛保障措施的布設提供科學的理論依據，其判定指標如下。

2.1 年平均發生次數

路段內團霧年平均發生次數是判斷團霧影響程度的絕對指標，準確反映該路段受團霧影響的水平。路段內團霧年平均發生次數是根據交管部門提供的數據，結合運營企業提供的數據，二者取平均數值作為該路段的團霧年平均發生次數。

2.2 每公里年平均發生次數

路段內團霧每公里年平均發生次數是判斷團霧影響程度的相對指標，在團霧年平均發生次數的基礎上，計算每公里內發生團霧平均次數。與年平均發生次數相結合，二者綜合考慮，能夠合理地判定某一路段團霧影響的嚴重程度。

2.3 年平均日交通量

年平均日交通量是判定霧區影響的重要指標，車流量大的路段，受霧區影響的程度也相應較大。年平均日交通量決定了道路運營情況，也決定了團霧影響路段安全設備提升的需求。

2.4 年平均交通事故起數

年平均交通事故起數主要是指因團霧天氣造成的交通事故發生起數，事故發生頻率是道路安全評價的決定性指標，該指標為判定團霧影響路段的重要指標。

2.5 風險較高路段占比

風險較高路段占比主要是指路段內存在的彎道、連續下坡等風險較高路段占道路總長的比例情況，團霧會增加風險較高路段內車輛行駛風險。路段內風險較高路段占比越高，團霧對車輛的影響越嚴重。該指標為判定團霧影響路段的次要指標。

2.6 貨車占比

貨車占比情況是決定交通組成影響程度的關鍵因素，貨車占比越高，團霧天氣對路段內行車安全影響越大，危險程度越高。貨車占比是判定霧區影響的次要指標。

3 團霧影響路段判定指標賦值

根據現有研究成果，結合山西省歷年團霧影響路段資料，對高速公路團霧判定指標進行量化，再根據每個指標的權重，最終得出團霧影響路段的判定指標值（表1）。

量化團霧影響路段判定指標值，計算方法如式（1）：

式中：RE為團霧影響判定值；Ai為團霧多發路段年平均發生次數指標值；Bi為團霧多發路段每公里年平均發生次數指標值；Ci為團霧多發路段年平均日交通量指標值；Di為團霧多發路段年平均事故起數指標值；Ei為團霧多發路段風險路段占比指標值；Fi為團霧多發路段貨車占比指標值；a、b、c、d、e、f 為各指標權重系數。

表1 指標分類表

如某路段近年內無表中相應指標的統計數據，視為不涉及項處理，所得總分按照十分制比例進行換算。如：某段路不涉及項分數為2 分，對照十分表去除不涉及項得分為6 分，則最終評價得分為6/8×10=7.5 分。

4 團霧影響路段分級標準

將判定路段影響因素的指標加權值計算結果，以最高值的30%和60%作為團霧路段危險程度的分級標準，將各路段判定結果由低至高分為三級，并提出相應的車輛安全行駛保障措施。

當路段團霧影響判定值為一級時，路段受團霧影響程度低，無需改善道路原有安全設施。當路段團霧影響判定值為二級時，路段受團霧影響程度中等，可能由此引發交通事故，在資金、技術條件允許的情況下，需在道路原有安全設施基礎上增加針對團霧天氣的專業安全設施，以降低團霧天氣對路段的影響。當路段團霧影響判定值為三級時，路段受團霧天氣影響嚴重，極易由此引發交通事故，急需安裝針對團霧天氣的專業安全設施。

表2 團霧影響路段分級標準

5 應用示例

根據收集到的資料， 二廣高速（G55）K443+000—K445+000 段團霧影響路段的基礎數據統計如表3。

表3 團霧影響路段基礎數據

以上數據按照指標分類表1，將各影響指標加權求和可得：

由此可見，二廣高速K443+000—K445+000 段團霧影響判定值為6.55，屬三級團霧影響程度，應在道路原有安全設施基礎上，加設專業團霧引導設備。

6 結語

依據高速公路各路段團霧發生頻率和風險程度提出團霧影響路段的判定指標，建立單項評價和綜合評價相結合的評價體系，可為團霧預警和車輛安全行駛保障措施的布設提供科學依據。目前，該體系已用于2019 年度山西省高速公路團霧影響路段的評定工作，為“霧區引導防撞系統”安裝路段的選布提供了理論指導，從而大大提升了高速公路安全運營經費的使用效率，保障了高速公路的運營安全。